像能夠被顯示在顯示設(shè)備118上。工作站112包括用于觀看對象(患者)或體積131的內(nèi)部圖像的顯示器118，并且可以包括作為對感測傳感器104的疊加或其他渲染的圖像。顯示器118也可以允許用戶與在工作站112及其部件和功能或系統(tǒng)100之內(nèi)的任何其他元件進(jìn)行交互。這通過接口 120得以進(jìn)一步促進(jìn)，所述接口 120可以包括鍵盤、鼠標(biāo)、操縱桿、觸覺設(shè)備或任何其他外圍設(shè)備或控制設(shè)備，以允許來自工作站112的用戶反饋和與工作站112的交互。
[0043]內(nèi)腔被提供在設(shè)備中，所述內(nèi)腔包括其中的光纖并且減少纖維上的振動、箍縮、扭曲以及摩擦的負(fù)面作用，并且包括內(nèi)腔直徑以針對外部環(huán)境緩沖所述纖維。提供結(jié)構(gòu)化內(nèi)腔橫截面，以用于減少在彎曲期間的內(nèi)腔橢圓化，振動阻尼作用以及沒有過渡或箍縮點(diǎn)的連續(xù)內(nèi)腔。
[0044]參考圖2，示出了根據(jù)圖示性實(shí)施例的螺旋絞合空心管200的側(cè)視圖(SV)和橫截面(CS)視圖。管200包括內(nèi)絲202和外絲204。內(nèi)絲202被配置為形成內(nèi)腔205，所述內(nèi)腔205被配置為在其中容納一根或多根形狀感測光纖(未示出)。內(nèi)腔205可以具有圓形、多邊形(例如，所示出的六邊形)的形狀或任何其他對稱形狀。絲202和204關(guān)于管200的中心軸螺旋卷繞。絲202和絲204可以關(guān)于彼此相反卷繞(在相反的方向卷繞)，或者在相同的方向上以不同的螺距卷繞。絲202和絲204中的一根或多根可以被編織或紡織穿過彼此。絲202和204被描繪為包括這樣的橫截面形狀:其歸因于切通螺旋纏繞的橫截面而包括比端部部分222更厚的中心部分220，并且被描繪為允許圍繞內(nèi)腔205更容易的纏繞或盤繞。
[0045]絲204可以具有外部覆層或外皮224。覆層224可以包括聚合物、薄金屬箔或其他材料。螺距可以由絲202、204性能來控制。絲直徑和絲的數(shù)目以及絲的節(jié)距控制管200的彎曲柔性以及彈簧常數(shù)和得到的振動阻尼。
[0046]絲202和204能夠從它們相鄰的絲產(chǎn)生出間隙或空隙，以允許用于在使用期間管200的旋轉(zhuǎn)和扭曲的柔性。絲202和204被配置為在外部按壓、扭曲、彎曲等之下在端部部分處彼此接合(例如，摩擦接合)，以抵抗因外力或按壓導(dǎo)致的內(nèi)腔205的壓碎。
[0047]振動阻尼性能是通過一根或多根螺旋卷繞的股來實(shí)現(xiàn)的。絞合可以以一方式被配置為抑制可以在對設(shè)備的臨床操縱期間出現(xiàn)的高頻振動(例如，大于100Hz)。振動抑制可以由絲的數(shù)目、絲的大小、材料的性能等來控制。不同的應(yīng)用將具有不同的振動阻尼需要，其能夠由標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)腔205的性能來選擇。在一個實(shí)施例中，光學(xué)形狀感測系統(tǒng)的掃描時間確定對振動的靈敏度。在掃掠期間發(fā)生的任何運(yùn)動或變化都能夠使該測量數(shù)據(jù)變差。因此，設(shè)備的振動性能應(yīng)當(dāng)被優(yōu)化到光學(xué)形狀感測參數(shù)(具體為激光源的掃略時間)。
[0048]在一個實(shí)施例中，管200包括在第一層中的六根絲202和在第二層中的六根絲204 ο在一個范例中，每根絲202、204可以包括為約0.006 ”的厚度。絲202、204可以由304V不銹鋼或其他合適的材料制成。管205可以包括為0.032”的外徑(適合用作導(dǎo)絲)與為0.020”的內(nèi)徑，以適應(yīng)光學(xué)形狀感測纖維?？梢圆捎闷渌叽绾痛笮　?br>[0049]參考圖3，描繪了具有圓形橫截面內(nèi)腔205的單層絞合結(jié)構(gòu)210和多層絞合結(jié)構(gòu)212。結(jié)構(gòu)210和212每個形成由股232和/或234(其能夠是實(shí)心的或空心的)形成的空心管。可以在內(nèi)部覆層或管236與外部覆層或管238之間捕獲股232、234。覆層236和238可以包括將所述股維持在它們的相對位置中的薄壁護(hù)套或管。
[0050]參考圖4，提供了結(jié)構(gòu)300 (其可以類似于在圖2和圖3中描繪的那些)以控制被放置在內(nèi)腔205之內(nèi)的光纖的運(yùn)動。結(jié)構(gòu)300包括側(cè)視圖(S)和前視圖(FV)。因在彎曲誘導(dǎo)的路徑長度改變期間形狀感測纖維302與內(nèi)腔壁304之間的摩擦引起的縱向粘滑行為(張力)得以減小。因在設(shè)備的扭轉(zhuǎn)期間纖維302與內(nèi)腔壁304之間的摩擦引起的旋轉(zhuǎn)粘滑也得以減小。結(jié)構(gòu)300適應(yīng)解剖結(jié)構(gòu)的彎曲(導(dǎo)致內(nèi)腔的可能的橢圓化)得以減少或避免。通過(由于多個縱向構(gòu)件或股310產(chǎn)生的)結(jié)構(gòu)300減少了振動(是由其尖端的壁刮、臨床醫(yī)生手持、結(jié)構(gòu)300周圍的血流、心跳運(yùn)動等引起的)，所述多個縱向構(gòu)件或股310提供籠狀結(jié)構(gòu)，所述籠狀結(jié)構(gòu)具有顯著減少整個組件的剛度的間隙。這些作用可以是或不是獨(dú)立發(fā)生的，并且常常地，一種作用能夠引起或組合另一種作用。光纖302被放置于其中的內(nèi)腔205優(yōu)選地盡可能地小，同時仍為纖維302提供相對于外部環(huán)境的緩沖。
[0051]結(jié)構(gòu)300提供內(nèi)腔，所述內(nèi)腔具有用于OSS纖維到細(xì)長醫(yī)學(xué)設(shè)備中的集成的最優(yōu)設(shè)計(jì)，包括但不限于通過有紋理的、編織的多絲(單層或多層)或內(nèi)腔的非均勻內(nèi)表面而使粘滑行為的減少。具有旋轉(zhuǎn)各向同性機(jī)械性能(即，無優(yōu)先機(jī)械彎曲方向)的結(jié)構(gòu)化圓形(編織的)或非圓形的內(nèi)腔橫截面(例如，六邊形)能夠包括盤繞的多絲管，以用于減少在彎曲期間的內(nèi)腔橢圓化。振動阻尼是通過包括用于吸收高頻振動(例如，在對醫(yī)學(xué)設(shè)備的操縱期間發(fā)現(xiàn)的那些)的具有低彈簧常數(shù)的扭曲的絲、股或線的內(nèi)腔而得以實(shí)現(xiàn)的。也通過材料選擇、覆層、剛度等來實(shí)現(xiàn)振動減小。
[0052]螺旋卷繞的股的振動阻尼性能能夠以一方式被配置為抑制可以在對設(shè)備的臨床操縱期間出現(xiàn)的高頻振動(例如，>100Hz)。在有用的實(shí)施例中，振動抑制由絲的數(shù)目、絲的大小、材料的性能等控制。不同的應(yīng)用將具有不同的振動阻尼需要，其能夠由標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)腔的性能來選擇。光學(xué)形狀感測系統(tǒng)的掃描時間能夠確定對振動的靈敏度。在掃掠期間出現(xiàn)的任何運(yùn)動或變化都使該測量數(shù)據(jù)變差。設(shè)備的振動性能可以被優(yōu)化到光學(xué)形狀感測參數(shù)(具體為激光源的掃掠時間)。
[0053]針對給定的纖維傳感器外徑和給定的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)化配置，可以應(yīng)用校準(zhǔn)處理以計(jì)算內(nèi)腔直徑對傳感器直徑的最優(yōu)比率。該校準(zhǔn)處理的結(jié)果將是針對每種傳感器和內(nèi)腔材料類型提供一套最優(yōu)幾何比率，其將允許在使總體設(shè)備橫截面覆蓋范圍最小化與使傳感器與內(nèi)腔之間的可用緩沖空間(用于機(jī)械隔離)最大化之間的最佳權(quán)衡?？梢酝ㄟ^提供低摩擦光纖覆層308來改善傳感器302與內(nèi)腔壁304之間的粘滑行為的減少。其他摩擦減少技術(shù)可以包括內(nèi)腔205的內(nèi)表面上的有紋理化的表面、光滑的內(nèi)腔205表面、低摩擦覆層(內(nèi)腔205和/或纖維覆層308)等。
[0054]參考圖5，可以通過使用在內(nèi)腔表面和傳感器表面二者上的無源帶電的覆層312和314來增強(qiáng)傳感器302與內(nèi)腔壁304之間的粘滑行為的減少，其中，相同的電荷分布彼此排斥，并使兩個表面之間的相互作用最小化。這實(shí)際上減小了所述表面之間的相互作用，并且如果有相互作用，則因減小了法向力而減小了摩擦力。正電荷被圖示性地描繪為“ + ”符號，但是也可以采用負(fù)電荷。可以使用材料覆層(例如，聚合物、磁性涂料等)或者通過在集成之前制備具有靜電荷的纖維和內(nèi)腔來提供電荷。備選地，內(nèi)腔和纖維的性能和/或覆層能夠被選擇為使得它們保持中性，并且在相互作用期間不積累靜電荷，以便使纖維與內(nèi)腔之間的任何吸引力最小化。
[0055]參考圖6，可以通過使用在每個表面上的無源磁性覆層316和318 (其引起兩個部件之間的磁推斥和摩擦最小化)來實(shí)現(xiàn)傳感器302與內(nèi)腔壁304之間的粘滑行為的減少。這實(shí)際上減少了表面之間的相互作用，并且如果有相互作用，則因減小了法向力而減小了